Nous présentons des données sur la distribution de la durée de vie des films de savon fabriqués à partir d'une solution commerciale de lavage de vaisselle et contenus dans des cylindres scellés. Les données de plus de 2500 films ont été recueillies au cours d'une exposition de deux mois sur la science et l'art des bulles et des mousses à la Science Gallery de Dublin. Les visiteurs de la galerie ont été invités à créer 10 à 20 films de savon parallèles dans des tubes acryliques fermés par des bouchons de liège. Les éclatements de films individuels se sont produits au hasard et n'étaient pas corrélés. Le nombre total de films restants dans les tubes a été enregistré chaque jour. Les visiteurs pouvaient suivre l'état de leur tube de film de savon et l'histogramme mis à jour quotidiennement de la durée de vie de tous les films. L'histogramme des durées de vie des bulles est bien décrit par une distribution de Weibull, ce qui indique que le taux de défaillance n'est pas constant et qu'il augmente avec le temps. Les cylindres non scellés présentent des durées de vie des films considérablement réduites. Cette expérience illustre la différence entre l'imprévisibilité de la durée de vie des films individuels et l'existence d'une distribution de durée de vie bien définie pour l'ensemble.

Nous présentons une analyse statistique d'une compilation de contraintes observationnelles sur la longueur du jour au Précambrien et constatons que la longueur du jour s'est arrêtée à environ 19 heures pendant environ 1 milliard d'années au milieu du Protérozoïque. Nous suggérons que le couple accélérateur des marées thermiques atmosphériques provenant de l'énergie solaire a contrebalancé le couple décélérateur des marées océaniques lunaires, stabilisant temporairement la rotation de la Terre. Cette stabilisation coïncide avec une période d'évolution biologique relativement limitée connue sous le nom de "milliard ennuyeux".

Sur Terre, une journée ne durait autrefois que 19 heures

Sur Terre, un jour solaire dure 24 heures. C'est le temps qu'il faut au Soleil pour revenir à la même place dans le ciel que la veille. La Lune, le seul satellite naturel de la Terre, met environ 27 jours pour effectuer un seul tour autour de notre planète, à une distance moyenne de 384 399 km (~238 854,5 mi). Depuis des temps immémoriaux, l'homme suit l'évolution du Soleil et de la Lune, ainsi que leurs périodes sidérales et synodiques. Pour autant que nous le sachions, les mécanismes orbitaux qui régissent le système Terre-Lune sont toujours les mêmes et nous les considérons comme acquis.

Mais il fut un temps où l'orbite de la Lune était nettement plus proche de la Terre et où le jour moyen était beaucoup plus court qu'aujourd'hui. Selon une étude récente menée par deux chercheurs chinois et allemands, une journée moyenne a duré environ 19 heures pendant un milliard d'années au cours de l'ère protérozoïque, une période géologique du Précambrien qui a duré de 2,5 milliards d'années à 541 millions d'années. Cela démontre que la durée d'une journée sur Terre n'a pas augmenté progressivement au fil du temps (comme on le pensait auparavant), mais qu'elle est restée constante pendant une longue période.

L'étude a été menée par Ross N. Mitchell, professeur de géosciences au CAS State Key Laboratory of Lithospheric Evolution à l'Institut de géologie et de géophysique et au College of Earth and Planetary Sciences de l'Université de l'Académie chinoise des sciences, et Uwe Kirscher, anciennement à l'Université de Tübingen, en Allemagne, et actuellement chercheur à l'Institute for Geoscience Research de l'Université Curtin, en Australie. L'article qui détaille leur recherche, intitulé "Mid-Proterozoic day length stalled by tidal resonance", a récemment été publié dans Nature Geosciences.

Au cours des dernières décennies, les géologues ont examiné un type particulier de roche sédimentaire contenant des couches préservées provenant de vasières. En comptant le nombre de couches sédimentaires causées par les fluctuations des marées, ils ont pu déterminer le nombre d'heures par jour au cours des périodes géologiques précédentes. Mais de tels relevés sont rares et ceux qui ont été examinés ont souvent été contestés quant à leur âge. Il existe cependant une autre méthode pour estimer la durée du jour, connue sous le nom de cyclostratigraphie, que Mitchell et Kircher ont utilisée pour leur étude.

Cette méthode géologique consiste à examiner les couches sédimentaires rythmiques pour détecter les cycles de Milankovitch, qui décrivent comment les changements d'excentricité et d'obliquité de l'orbite terrestre affectent le climat de la Terre au fil du temps. Ces dernières années, le nombre d'enregistrements de Milankovitch concernant le passé ancien a augmenté. En fait, plus de la moitié des données concernant les périodes géologiques anciennes ont été obtenues au cours des sept dernières années seulement. Mitchell et Kircher ont ainsi pu tester une théorie qui n'avait pas été prouvée auparavant. Comme l'explique Kirscher dans un récent communiqué de presse du CAS :

"Deux cycles de Milankovitch, la précession et l'obliquité, sont liés à l'oscillation et à l'inclinaison de l'axe de rotation de la Terre dans l'espace. La rotation plus rapide de la Terre primitive peut donc être détectée dans des cycles de précession et d'obliquité plus courts dans le passé. C'est pourquoi, si ces deux forces opposées étaient devenues égales dans le passé, une telle résonance de marée aurait fait que la longueur du jour sur Terre aurait cessé de changer et serait restée constante pendant un certain temps".

En bref, cette théorie postule que la longueur du jour a pu rester constante dans le passé pendant de longues périodes au lieu de s'allonger progressivement. Les "marées atmosphériques solaires", où la "poussée" des particules solaires chargées provenant du Soleil (alias le vent solaire) est liée au réchauffement de notre atmosphère pendant la journée, constituent un facteur clé à cet égard. Ce phénomène est similaire à celui des marées lunaires, causées par l'attraction de la gravité de la Lune, qui sont liées à la montée et à la descente du niveau des océans. Mais alors que la gravité de la Lune a lentement ralenti la rotation de la Terre, c'est le Soleil qui l'a accélérée.

Si les marées solaires ne sont pas aussi fortes que les marées lunaires aujourd'hui, il n'en a pas toujours été ainsi. Lorsque la Terre tournait plus vite dans le passé, l'influence de l'attraction gravitationnelle de la Lune aurait été beaucoup plus faible. Lorsque Mitchell et Kirscher ont examiné la compilation des données, ils ont remarqué qu'il y a entre deux et un milliard d'années, la durée du jour sur Terre semble avoir cessé d'augmenter à long terme et s'est arrêtée à environ 19 heures. Selon Mitchell, cette période est alternativement appelée "le milliard d'années" ou "le milliard ennuyeux".

Ce qui intrigue particulièrement dans ce nouveau résultat, c'est que le "milliard ennuyeux" s'est produit entre les deux plus grandes augmentations de la teneur en oxygène de notre atmosphère. Il s'agit de la grande oxydation, au cours de laquelle des bactéries photosynthétiques ont considérablement augmenté la quantité d'oxygène dans l'atmosphère, et de la période cryogénienne (alias "Terre boule de neige"), une période glaciaire au cours de laquelle toute la surface (ou presque) était recouverte de glace. S'ils sont confirmés, ces résultats indiquent que l'évolution de la rotation de la Terre est liée à la composition de son atmosphère.

L'étude soutient également l'idée qu'il fallait des jours plus longs pour que les bactéries photosynthétiques puissent produire suffisamment d'oxygène pour atteindre les niveaux atmosphériques modernes (24 %). Cependant, la principale implication de cette étude est la façon dont elle modifie la perception qu'ont les astronomes de la rotation de la Terre dans le passé (ou "paléorotation"). On a longtemps pensé que la Lune avait progressivement absorbé l'énergie de rotation de la Terre, ralentissant la planète, propulsant la Lune sur une orbite plus élevée et créant une journée de 24 heures. Mais ces résultats indiquent qu'il y a eu une rupture dans ce processus entre 2 milliards et 1 milliard d'années. Comme le résume Kirscher :

"La plupart des modèles de rotation de la Terre prédisent que la durée du jour était de plus en plus courte en remontant dans le temps. Deux cycles de Milankovitch, la précession et l'obliquité, sont liés à l'oscillation et à l'inclinaison de l'axe de rotation de la Terre dans l'espace. La rotation plus rapide de la Terre primitive peut donc être détectée par des cycles de précession et d'obliquité plus courts dans le passé".

Pour en savoir plus : Phys.org, Nature Geoscience

https://phys.org/news/2023-06-billion-years-earth-history-days.html
https://www.nature.com/articles/s41561-023-01202-6

Bien qu'il soit largement reconnu que l'ARN est intrinsèquement structuré, l'interaction entre la structure secondaire locale et globale de l'ARNm (en particulier dans la région codante) et l'expression globale des protéines n'a pas été explorée en profondeur. Notre travail utilise deux approches pour démêler les rôles régulateurs de la séquence primaire et de la structure secondaire de l'ARNm : la substitution globale avec des nucléotides modifiés et la conception de séquence computationnelle. En adaptant des données cinétiques d'expression détaillées à des modèles mathématiques, nous montrons que la structure secondaire peut augmenter la demi-vie de l'ARNm indépendamment de l'utilisation des codons. Ces résultats ont des implications importantes à la fois pour la régulation translationnelle des ARNm endogènes et pour le domaine émergent de la thérapeutique des ARNm.

Résumé

Les ARN messagers (ARNm) codent des informations à la fois dans leur séquence primaire et dans leur structure d'ordre supérieur. Les contributions indépendantes de facteurs tels que l'utilisation des codons et la structure secondaire à la régulation de l'expression des protéines sont difficiles à établir car elles sont souvent fortement corrélées dans les séquences endogènes. Ici, nous avons utilisé deux approches, l'inclusion globale de nucléotides modifiés et la conception de séquences rationnelles de constructions délivrées de manière exogène, pour comprendre le rôle de la structure secondaire de l'ARNm indépendamment de l'utilisation des codons. De manière inattendue, les ARNm hautement exprimés contiennent une séquence codante (CDS) hautement structurée. Les nucléotides modifiés qui stabilisent la structure secondaire de l'ARNm permettent une expression élevée pour une grande variété de séquences primaires. En utilisant un ensemble d'ARNm eGFP dont l'utilisation des codons et la structure de la CDS ont été modifiées de manière indépendante, nous avons découvert que la structure de la CDS régule l'expression des protéines par le biais de changements dans la demi-vie fonctionnelle de l'ARNm (c'est-à-dire l'ARNm activement traduit). Ce travail met en évidence un rôle sous-estimé de la structure secondaire de l'ARNm dans la régulation de la stabilité de l'ARNm.

Selon une étude, une solide immunité cellulaire persiste au moins pendant six mois après une infection par le SRAS-CoV-2, même légère ou asymptomatique1.

L'étude menée auprès de 100 personnes a montré que toutes présentaient une réponse immunitaire cellulaire contre le SRAS-CoV-2 six mois après l'infection, même si l'ampleur de la réponse était 50 % plus élevée chez les personnes ayant présenté des symptômes.

On s'est inquiété du fait que la réponse immunitaire cellulaire après une infection par le covid-19 pourrait ne pas se maintenir. "Ces données sont rassurantes", a déclaré l'auteur principal de l'étude, Paul Moss, de l'Université de Birmingham, lors d'un briefing du Science Media Centre le 2 novembre. "Toutefois, cela ne signifie pas que les gens ne peuvent pas être réinfectés. Nous devons disposer d'études de population beaucoup plus importantes pour le démontrer." Moss a également ajouté que les résultats "ne peuvent pas être considérés comme une confirmation de la faisabilité d'un 'passeport immunitaire'."

L'étude du UK Coronavirus Immunology Consortium et de Public Health England, qui est publiée sous forme de préimpression et n'a pas encore été examinée par des pairs, serait la première au monde à montrer qu'une mémoire cellulaire robuste contre le virus persiste au moins pendant six mois.

Les chercheurs ont recueilli des échantillons de sérum et de sang auprès d'une cohorte de plus de 2000 travailleurs de la santé cliniques et non cliniques, dont 100 ont été testés séropositifs pour le SRAS-CoV-2 en mars et avril 2020. L'âge moyen des donneurs était de 41 ans (de 22 à 65 ans) ; 23 étaient des hommes et 77 des femmes. Aucun d'entre eux n'avait été hospitalisé pour le covid-19-56 personnes présentaient des symptômes légers ou modérés et 44 étaient asymptomatiques.

Des échantillons de sérum ont été prélevés tous les mois pour mesurer les niveaux d'anticorps et des échantillons de sang ont été prélevés après six mois pour mesurer la réponse des cellules T à l'aide d'une analyse ELISPOT et ICS. L'étude a révélé que les cellules T spécifiques du virus étaient détectables chez tous les donneurs au bout de six mois.

Les taux d'anticorps ont chuté d'environ 50 % au cours des deux premiers mois suivant l'infection, avant de se stabiliser. Selon l'étude, l'ampleur de la réponse des cellules T à six mois était fortement corrélée à l'ampleur du pic de la réponse des anticorps.

Selon M. Moss, le fait que la réponse des lymphocytes T soit 50 % plus élevée chez les personnes ayant présenté des symptômes ne signifie pas nécessairement que les personnes asymptomatiques sont plus susceptibles d'être réinfectées, car elles peuvent simplement mieux combattre le virus sans avoir besoin de générer une réponse immunitaire importante.

Ces résultats ont des implications pour le développement de vaccins. La réponse cellulaire était dirigée contre une série de protéines du virus, y compris la protéine spike qui est utilisée comme cible dans la plupart des études vaccinales. Les auteurs de l'étude ont suggéré que les réponses des cellules T étaient également dirigées contre d'autres nucléoprotéines et protéines membranaires, qui pourraient également constituer des cibles précieuses pour les futures stratégies vaccinales.

"Il s'agit d'une nouvelle prometteuse : si l'infection naturelle par le virus peut susciter une réponse robuste des lymphocytes T, cela pourrait signifier qu'un vaccin pourrait faire de même", a déclaré Fiona Watt, présidente exécutive du Medical Research Council.

Charles Bangham, président du département d'immunologie de l'Imperial College London, a déclaré : "Cette excellente étude fournit des preuves solides que l'immunité des cellules T contre le SRAS-CoV-2 peut durer plus longtemps que l'immunité des anticorps."

Il a ajouté : "Ces résultats rassurent sur le fait que, même si le titre d'anticorps contre le SRAS-CoV-2 peut tomber en dessous des niveaux détectables quelques mois après l'infection, un certain degré d'immunité contre le virus peut être maintenu. Cependant, la question cruciale demeure : ces cellules T persistantes offrent-elles une protection efficace contre la réinfection ?"

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